科普:什麼是放射性元素以及空氣中氮氣的用途和含有的成分

2020-12-03 亞馨教科技

下面讓小編給大家普及一下吧。

什麼是放射性元素?放射性元素是能夠自發地從不穩定的原子核內部放出粒子或射線,同時釋放出能量,最終衰變形成穩定的元而停止放射的元素。1896年,法國物理學家H.貝可勒爾發現鈾的放射性。居裡夫婦發現了鐳和釙後,人們陸續發現了很多放射性元素。放射性元素分為天然放射性元素和人工放射性元素兩類。如今,放射性元素的應用已經深入到人類物質生活的各個領域,例如核電站和核潛艇使用的核燃料,工農業和醫學中使用的放射性標記化合物,工業探傷、測井(石油)、食品加工和腫瘤治療用的放射源等。

鐳是如何發現並提煉出來的?德國物理學家倫琴於1895年發現了X射線,1896年,法國科學家柏克勒爾發現了含鈾物質的自發放射。居裡夫婦決心探索這其中的秘密,他們選擇鈾射線為科研項目,以發現鈾瀝青礦裡所含有的強烈放射性的新元素。他們首先發現了一種新的放射性元素,居裡夫人把它命名為釙;之後他們又發現了放射性更強的鐳,並決心把鐳提煉出來。由於買不起含鐳的鈾礦石,他們只好用廉價的鈾瀝青殘渣作原料,借一間破廠棚作實驗室。他們冒著酷暑嚴寒,使用極其簡單的工具,忍受著刺鼻的氣味,經過54個月的辛勤努力,終於從幾十噸鈾瀝青殘渣中提煉出0.12克氯化鐳,並精確地測定出鐳的原子量為225放射性比鈾強約200萬倍。

為何說拉瓦錫是「近代化學之父」?拉瓦錫那個時代的人們大多認為,物質之所以燃燒是因為含有燃素。拉瓦錫不迷信權威,他只相信實驗的結果。為了證明燃素說的錯誤,拉瓦錫做了大量的實驗。能先收集磷燃燒時冒出的白煙,稱它們的重量,發現煙重於原來的磷,從而得出了煙與空氣產生了化合的結論。他將裝有磷的盤子放在浮於水面的軟木架上,點燃磷後,選速用玻璃罩罩上,發現罩內充滿了白煙。火熄滅後,玻璃罩中的水位上升了約1/5,這說明罩內約1/5的空氣與磷發生了化合反應。換成硫做實驗時,他也得出了相同的結論。由此,拉瓦錫推翻了燃素理論,並把空氣中支持燃燒的氣體命名為氧氣,確定了燃燒是一種氧化反應。拉瓦錫提出的這一正確理論,把化學從燃素說的迷茫中拯救出來,奠定了近代化學研究的基礎,他也因此被譽為「近代化學之父」。燃燒離不開空氣中的氧氣,扣在杯中的蠟燭燃燒一會就滅了,是因為杯中的氧氣用完了。

空氣包括哪些成分?空氣看不見摸不著,既沒有任何氣味,也不會發出任何聲音,好像不存在一樣。但是,空氣確實存在著。空氣由多種氣體組成,其中主要成分是氮氣和氧氣。氮氣佔空氣總量的78%,氧氣佔空氣總量的21%,剩餘的1%是二氧化碳、水蒸氣、灰塵和其他氣體,這些其他氣體包括氦氣、氖氣、氬氣、氪氣和臭氧等。氮氣不可燃燒,而氧氣則是人類生存必不可少的氣體。每當我們吸氣時,空氣中的氧氣便進入身體,促進身體機能的正常工作,這也證明了空氣的真實存在。

空氣中的氮氣有什麼用途?氮氣是空氣中含量最高的一種無色、無味的氣體,它不能支持物質的燃燒,也不能供給人類呼吸。那氮氣究竟有什麼用呢?人們利用氮氣的穩定性,將它作為保護氣。例如:在焊接金屬時用氮氣保護金屬;在燈泡中充入氮氣可以延長鎢絲的使用壽命;在糧倉中充入氮氣可以防止糧食腐敗生蟲。植物生長離不開含氮的化合物即氮肥。在雷雨天氣,氮氣在空氣中經過一系列變化,最終可以轉化為硝酸。硝酸隨雨水降落到地面的土壤中,並與土壤中的某些礦物質作用,就生成可以被植物吸收的氮肥。空氣中的氮氣可以直接被大豆、蠶豆等豆科植物吸收,並在豆科植物體內轉化為含氮的化合物,以供它們生長的需要。此外,氮氣在化學工業中具有很重要的用途,人們可以利用氮氣和氫氣反應,生產氨氣。氨氣是氮肥工業及生產硝酸的原料,它的水溶液還是一種農用化肥。氮氣還被用於製造炸藥、藥品等。在醫學上,人們還常用液氮做冷凍劑。

今天講的大家都了解到了嗎?

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